Научные исследования аспиранта Уральского федерального университета Юлии Кузнецовой могут радикально изменить солнечную энергетику. Ее работа посвящена изучению фундаментальных оптических свойств и механизмов электронных процессов в наночастицах оксидов редкоземельных элементов, в частности, оксида гадолиния Gd2O3. 

Исследования Юлии проводятся в лаборатории "Фотоника и ВУФ-спектроскопия" кафедры физических методов и приборов контроля качества ФТИ и ориентированы на изучение энергетической структуры новых материалов, особенностей дефектообразования в них и эффективности процессов конверсии излучения УФ и ИК-диапазонов в видимый свет. Цель - создание нового поколения функциональных устройств для нанофотоники, оптоэлектроники, альтернативной энергетики и, в частности, солнечной энергетики. Работы ведутся совместно с сотрудниками кафедры редких металлов и наноматериалов ФТИ, которые осуществляют синтез образцов наночастиц Gd2O3 высокой степени чистоты.

"Использование материалов на основе Gd2O3 и других редкоземельных олксидов в структурах традиционных солнечных элементов на базе кремния позволит существенно повысить их КПД, - говорит Юлия Кузнецова. - По уже имеющимся данным речь идет о росте эффективности как минимум на 75-80 %. Среди последних результатов - обнаружен эффект гигантского размягчения фононной моды в Gd2O3, который возникает при введении малых количеств ионов Er3+ (0.25 %) в основную решетку. Эти данные открывают новые возможности снижения энергетических потерь при конверсии солнечного излучения".


Доклад был сделан Юлией Кузнецовой на Сибирском семинаре по спектроскопии комбинационного рассеяния света в Красноярске и вызвал большой интерес у аудитории. В частности, достигнута договоренность о будущих совместных исследованиях с председателем программного комитета - научным руководителем Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН академиком Василием Шабановым. Сейчас совместно с коллегами из Красноярска ведется подготовка к проведению оригинальных экспериментов в Институте физики им. Л. В. Киренского СО РАН.

"Юлии удалось из простейшей дипломной работы создать масштабный научный проект, к которому сейчас привлечены многие ведущие ученые России и даже других стран, в частности, Канады, Болгарии, Узбекистана, - говорит научный руководитель аспирантки Анатолий Зацепин. - Здесь мы говорим о солнечной энергетике нового поколения. Современные солнечные кремниевые батареи имеют эффективность всего лишь 12-15 %. Новая технология предполагает создание устройства конверсионных батарей с привлечением материалов на основе оксидов гадолиния и других элементов, что позволит существенно повысить эффективность преобразования солнечной энергии и КПД фотонных устройств различного назначения".

УрФУ - участник Проекта 5-100, ключевым результатом которого должно стать появление в России к 2020-му году современных университетов-лидеров с эффективной структурой управления и международной академической репутацией, способных задавать тенденции развития мирового высшего образования.

Похожие новости

  • 16/08/2016

    В СФУ проходит симпозиум «Тенденции в области магнетизма»

    ​15 августа в СФУ стартовал VI Евро-азиатский симпозиум "Тенденции в области магнетизма" EASTMAG-2016. Основные организаторы - Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН и СФУ. Научное мероприятие собрало почти 400 ученых-физиков, в том числе свыше 70 представителей научного сообщества из Японии, Китая, Германии, Великобритании, Тайваня, Испании и других стран.
    1081
  • 30/06/2017

    Рентгеновский лазер XFEL: мощный, быстрый, европейский

    ​27 000 импульсов в секунду - такая высокая частота повторения делает рентгеновский лазер XFEL уникальной установкой. 100 фемтосекунд - столь короткая продолжительность импульса (одна десятитриллионная доля секунды) открывает новые возможности для изучения химических и биологических систем.
    156
  • 28/10/2016

    Большая наука Красноярска зарождалась в Институте физики им. Л. В. Киренского СО РАН

    В октябре этого года исполнилось 60 лет с момента появления в Красноярске Института физики СО РАН. Здесь работают люди, которые умеют опережать время… Из подвала пединститута История создания института связана с именем Леонида Васильевича Киренского.
    592
  • 27/09/2016

    Россия и Беларусь планируют создать совместный центр лазерных технологий

    ​Беларусь и Россия планируют создать совместный центр лазерных технологий. Об этом сообщил в понедельник научный руководитель Института лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) академик Сергей Багаев перед открытием Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике, лазерам, их приложениям и технологиям (ICONO/LAT-2016) в Минске.
    981
  • 25/05/2017

    Большой адронный коллайдер возобновил сбор данных

    На Большом адронном коллайдере (БАК) закончились технические работы и модернизация — он возобновил сбор данных, в трех экспериментах на коллайдере участвуют исследователи НГУ и ИЯФ СО РАН. Планируемая остановка на технические работы на БАК случается в начале каждого года.
    347
  • 10/03/2017

    В ИЯФ СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE

    ​В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE, на котором обсуждается новый принцип ускорения заряженных частиц, использующий плазму и протонный пучок.
    461
  • 26/05/2017

    Статья новосибирского ученого о новом типе волоконных лазеров опубликована в журнале Nature Communications

    ​​Заведующий лабораторией волоконных лазеров НГУ, старший научный сотрудник ИАиЭ СО РАН Дмитрий Чуркин вместе с коллегами из Университета Астон Марией Сорокиной и Шурикантом Сугаванамом опубликовали работу, посвященную актуальной теме: исследованию спектральных корреляций в случайном волоконном лазере.
    357
  • 21/01/2017

    Что может рассказать один квазар?

    Ученые, занимающиеся космическими исследованиями, — настоящие детективы. Как Шерлок Холмс, используя метод дедукции и косвенные наблюдения, вычислял убийцу, так и они, собирая и анализируя данные излучений в различных спектрах, могут рассказать, что происходило во Вселенной много-много лет назад и как возникли известные нам сегодня феномены.
    566
  • 11/05/2017

    В CERN состоялось официальное открытие нового ускорителя частиц

    В CERN состоялось официальное открытие нового линейного ускорителя — Linac 4, первого нового ускорителя CERN с момента открытия Большого адронного коллайдера. Он станет первым элементом ускорительного комплекса БАК высокой светимости (HL-LHC), открытие которого запланировано на середину 2020-х годов.
    316
  • 22/08/2017

    Иркутские астрономы участвовали в наблюдениях «Великого американского затмения»

    21 августа, в понедельник (в ночь на 22 августа - по ирк.времени), состоялось так называемое Великое американское затмение. Впервые с 1776 года, когда были образованы Соединённые Штаты, в полной фазе его было видно только на территории США.
    111